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レイリー数

Rayleigh number

 温度差(あるいは濃度差)に起因する浮力の強さを特長づける無次元数である.レイリー数は,g:重力加速度,β:体膨張係数,l:代表長さ,ν:動粘性係数,κ:温度伝導率,λ:熱伝導率,温度差\(\left( {{T_h} - {T_c}} \right)\)を用いて\(Ra = g\beta \left( {{T_h} - {T_c}} \right){l^3}/\left( {\nu \kappa } \right)\)と定義される.プラントル数が大きいか\(\left( {\Pr \gtrsim 1} \right)\),対流発生の初期のように慣性力が無視できる場合は,浮力と粘性力が釣合い,温度境界層内の速度は熱拡散係数と関連し,自然対流熱伝達はグラスホフ数よりむしろレイリー数によって規定される.レイリー数の増大は浮力の働く領域(温度境界層)の伝熱面への集中をもたらし,熱伝達を促進する.